Способы погружения шпунта для ограждения котлована

Главная | Услуги | Шпунтовое ограждение котлована | Способы погружения шпунта для ограждения котлована

Способы погружения шпунта

В строительной практике используется два способа погружения шпунта - ударная забивка и вибропогружение.

Наиболее распространенным методом является ударная забивка. Данная технология обладает ключевым преимуществом - при ударном погружении шпунта не происходит разуплотнение грунта возле места забивки, которым сопровождается процесс вибропогружения.

Ударный способ обладает рядом ограничений по применению - из-за деструктивных воздействий на фундаменты близстоящих зданий он не может реализовываться в густо застроенной черте города, вблизи архитектурных памятников и исторических зданий.

Вибрационный метод таких ограничений не имеет, однако данный способ демонстрирует высокую эффективность погружения лишь при работе на несвязных грунтах - песчаной почве, супесях и слабовлажной глине.


Рис. 1.5:  Вибрационное погружение шпунта Ларсена

В зависимости от применяемой технологии копровые установки комплектуются навесными дизель молотами либо вибропогружателями. При работе дизель молота шпунтины погружаются в грунт в результате ударных динамических воздействий, которые передаются на закрепленную в наголовнике молота конструкцию. Существует два типа дизель-молотов - трубчатые и штанговые. На сегодняшний день трубчатые молоты, как более совершенные конструкции, практически полностью вытеснили из обихода молоты штангового типа.


Рис. 1.6:  Трубчатые и штанговые дизель-молоты

Принцип работы вибропогружателей кардинально отличается. Такие устройства оборудованы неотцентрированными дебалансами, которые в процессе разнонаправленного вращения генерируют высокочастотные вибрационные колебания (от 500 до 1500 к/мин). Колебания передаются на шпунт, жестко закрепленный в наголовнике агрегата, далее вибрация по шпунту переходит на контактирующие с ним слои почвы, которые разуплотняются и под весом конструкции вибропогружателя шпунтина опускается в грунт


Рис. 1.7: Схема электрического вибропогружателя

 

 Расчет шпунтового ограждения котлована

Расчет шпунтового ограждения нужен для определения требуемого типоразмера шпунта, конфигурации стенки и необходимости ее дополнительного укрепления так, чтобы ограждение котлована обладало достаточной устойчивостью к любым грунтовым воздействиям.

Расчет по параметру устойчивости ограждения к опрокидывающим воздействиям грунта выполняется по формуле: , в которой:

  • Mu - усредненный момент опрокидывающих воздействий;
  • Mz - усредненный момент сил удерживающих стенку;
  • м - коэффициент работы шпунтового ограждения в почве;
  • Yn - коэффициент требуемой надежности стенки, который отличается для разных шпунтовых ограждений, в зависимости от грунтовых условий на строительной площадке.


Прочность шпунтового ограждения рассчитывается по формуле: , где:

  • Мр - устойчивость 1 погонного метра ограждения к воздействию расчетных нагрузок;
  • Ry - усредненное сопротивления обвязки шпунтовой стенки;
  • Wcm - нормативное сопротивление 1 м.п шпунтового ограждения (данный параметр указан в строительных справочниках для каждого типа шпунта отдельно).
  • м - коэффициент работы шпунтового ограждения в почве (стандартная величина - 0.8, может изменяться в зависимости от вида грунта).

 

Устойчивость замков шпунта к разрывам под воздействием грунта рассчитывается по формуле: , в которой:

  • Рс - усредненное радиальное усилие контура стенки к горизонтальным нагрузкам (кН/м).
  • м - коэффициент условий работы;
  • Рр - нормативная устойчивость шпунтовых замков к разрыву, которая отличается в зависимости от типа стали, из которой изготовлен шпунт: для стали СТ3 - 1900 кН/м, 15ХСНД и СТ5 - 2700 кН/м.